(57)【要約】【課題】  ２以上のライン型記録ヘッドを備えた場合に複数のライン型記録ヘッドに不良ノズルが発生したときに対応することができないために画像品質が低下する。【解決手段】  それぞれ異なる色のインク滴１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙを吐出する４個のライン型記録ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙと、各ライン型ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙにそれぞれ対応して設けた複数の液滴を吐出するノズル５６を有する補完用ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙを備え、補完用ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙをライン型記録ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙのノズルの並び方向に往復移動可能として、各ライン型記録ヘッド毎に不良ノズルに対応することで、画像品質の低下を防止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルの並び方向を記録媒体の搬送方向と直交する方向とする複数のライン型記録ヘッドを備えた画像形成装置において、前記各ライン型記録ヘッドに対応して前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に往復動作可能な第２の記録ヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記第２の記録ヘッドは前記記録媒体の搬送方向に並ぶ複数のノズルを有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記第２の記録ヘッドは前記ライン型記録ヘッドの不良ノズルに相当する部分を補完して印写するように駆動されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか記載の画像形成装置において、前記ライン型記録ヘッドには前記第２の記録ヘッドの往復動作を案内するガイド部材を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、前記ガイド部材は前記ライン型記録ヘッドのノズル孔を基準として設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ライン型記録ヘッドに前記第２の記録ヘッドの往復動作を行うための駆動手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ライン型記録ヘッドの不良ノズルが１個であるときには、不良ノズル位置に前記第２の記録ヘッドが移動、停止して補完することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置において、前記第２の記録ヘッドの複数のノズルのうちの補完に使用するノズルを切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成装置において、前記第２の記録ヘッドの複数のノズルのうち１つのノズルをＮｍとし、このノズルＮｍに隣り合う記録媒体の搬送方向の上流側のノズルをＮｍ−１としたとき、前記ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ−１を使用して同時に補完を行い、さらに、ノズルＮｍ−１を使用して補完を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の画像形成装置において、前記第２の記録ヘッドの複数のノズルのうち１つのノズルをＮｍとし、このノズルＮｍに隣り合う記録媒体の搬送方向の下流側のノズルをＮｍ＋１としたとき、前記ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ＋１を使用して同時に補完を行い、その後印写タイミングを休止し、さらに、ノズルＮｍ＋１を使用して補完を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の画像形成装置において、前記第２の記録ヘッドの複数のノズルのうち１つのノズルをＮｍとし、このノズルＮｍに隣り合う記録媒体の搬送方向の上流側のノズルをＮｍ−１、下流側のノズルをＮｍ＋１としたとき、前記ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ−１を使用して同時に補完を行い、その後印写タイミングを休止し、さらに、ノズルＮｍ−１を使用して補完を行う第１モードと、前記ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ＋１を使用して同時に補完を行い、さらに、ノズルＮｍ＋１を使用して補完を行う第２モードとを備え、前記第１モードによる補完を行った後第２モードによる補完を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の画像形成装置において、前記第２の記録ヘッドの複数のノズルのうち１つのノズルをＮｍとし、このノズルＮｍに隣り合う記録媒体の搬送方向の上流側のノズルをＮｍ−１、下流側のノズルをＮｍ＋１としたとき、前記ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ−１を使用して同時に補完を行い、その後印写タイミングを休止し、さらに、ノズルＮｍ−１を使用して補完を行う第１モードと、前記ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ＋１を使用して同時に補完を行い、さらに、ノズルＮｍ＋１を使用して補完を行う第２モードとを備え、前記第２モードによる補完を行った後第１モードによる補完を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項８に記載の画像形成装置において、前記第２の記録ヘッドのノズルの内の複数のノズルを使用して補完を行い、かつ、順次使用するノズルを切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の画像形成装置において、前記記録媒体の搬送方向の下流側から上流側に使用するノズルを切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の画像形成装置において、前記記録媒体の搬送方向の上流側から下流側に使用するノズルを切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の画像形成装置において、前記記録媒体の搬送方向の下流側から上流側に使用するノズルを切り替えて補完を行った後、前記記録媒体の搬送方向の上流側から下流側に使用するノズルを切り替えて補完を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１３に記載の画像形成装置において、前記記録媒体の搬送方向の上流側から下流側に使用するノズルを切り替えて補完を行った後、前記記録媒体の搬送方向の下流側から上流側に使用するノズルを切り替えて補完を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ライン型記録ヘッドの不良ノズルが複数個のときに前記第２の記録ヘッドを走査しながら補完することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の画像形成装置において、前記第２の記録ヘッドのホームポジションを前記ライン型記録ヘッドの最初に補完する不良ノズルの位置に設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１８又は１９に記載の画像形成装置において、前記ライン型記録ヘッドの補完する不良ノズルと次に補完する不良ノズル間の前記第２の記録ヘッドの移動速度が補完のための走査速度よりも高速であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】
記録媒体の搬送方向と直交する方向に配置された複数のノズルを有する第２の記録ヘッドを走査してライン型記録ヘッドの不良ノズルを補完するようにした画像形成装置であって、前記第２の記録ヘッドによる補完可能か否か判別することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の画像形成装置において、前記第２の記録ヘッドの補完に必要なノズル数を算出し、前記第２の記録ヘッドの印写可能なノズル数と比較して補完可能か否かを判別することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の画像形成装置において、前記ライン型記録ヘッドの不良ノズルの位置から補完のために前記第２の記録ヘッドが一往復するに要する時間に基づいて補完に必要なノズル数を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２４】
請求項２１に記載の画像形成装置において、前記ライン型記録ヘッドの不良ノズルの位置に印写すべき画像情報が無いときには、前記第２の記録ヘッドの補完に必要なノズル数を算出し、前記第２の記録ヘッドの印写可能なノズル数と比較することを行わないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２５】
請求項２１に記載の画像形成装置において、前記第２の記録ヘッドによる補完が不可能であるときに前記第２の記録ヘッドによる印写を行うか否かの判断を促す情報を出力することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の画像形成装置において、前記第２の記録ヘッドによる印写を行う旨の情報が与えられたときに前記第２の記録ヘッドによる印写動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２７】
請求項２５又は２６に記載の画像形成装置において、前記第２の記録ヘッドによる印写を行わない旨の情報が与えられたときに前記ライン型記録ヘッドの不良ノズルに関する情報を出力することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出する液滴吐出装置は様々な分野に応用されているが、とりわけ、染料や顔料などの着色剤を含む液体（インク）を吐出して記録を行うインクジェット記録装置は、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の画像形成装置として応用されている。
【０００３】
インクジェット記録は所謂記録ヘッドから被記録材へ液体を吐出して記録を行うものであり、記録ヘッドのコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、カラー液体を使用してカラー画像を形成するのが容易であるなどの利点を有している。
【０００４】
また、このようなインクジェット記録装置に用いられる記録ヘッドを電子部品や電子部品の配線形成に、有機ＥＬパネル等のディスプレイ製造に、またマイクロレンズ加工などに応用することが近年活発に行われている。
【０００５】
特に、記録領域の記録幅方向の全幅に沿って多数の吐出口（ノズル）が配列されたライン型記録ヘッドを使用したフルライン型インクジェット記録装置では、シリアル型インクジェット記録装置に比べて格段の記録の高速化が可能である。このようなフルライン型インクジェット記録装置では、高速記録の点から、記録媒体（被記録媒体、用紙、転写紙、記録紙、記録用紙などとも称される。）の搬送方向に複数個配置されたライン型記録ヘッドの直下を記録媒体を一定速度で搬送し、液滴を吐出し記録を行う所謂１パス記録が行われる。
【０００６】
ところが、ライン型の液滴吐出ヘッドは、用紙幅をＡ４横サイズとして６００ｄｐｉで印写しようとすると、ライン型記録ヘッドを固定型とした場合、一色当たり約７０００個のインク滴を吐出するノズルが必要であり、カラー画像を形成するためにはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの最低４色分のヘッドが必要であるから、総ノズル数は７０００個×４色＝２８０００個のノズルが必要である。このうち１個でも不吐出等の欠陥が有ると、白スジや変色等の不具合をきたし、不完全な画像になる。
【０００７】
そこで、不吐出ノズル等の欠陥ノズルを補完する方法として、ライン型記録ヘッドと、このライン型記録ヘッドの吐出口の配列方向に移動可能なシリアル型記録ヘッドを備えたものがある。
【特許文献１】特開平２−２７６６４７号公報
【０００８】
また、ライン型記録ヘッドの欠陥ノズル位置にライン型記録ヘッドに比べて記録幅の小さな補助記録ヘッドを装着して、ライン型記録ヘッドの不良ノズルを補助記録ヘッドで置き換えて補完するものがある。
【特許文献２】特開平３−２４７４５２号公報
【０００９】
さらに、ライン型記録ヘッドを２個取り付けて補完するものがある。
【特許文献３】特開平１０−６４８８号公報
【特許文献４】特開平１０−２５８５１０号公報
【００１０】
また、欠陥ノズルの印写されるべき位置に他の正常なノズルから吐出したインク滴を偏向させて不吐出ノズルが打つべき位置に印写するようにしたものがある。
【特許文献５】特開平１０−７６６５号公報
【００１１】
さらに、欠陥ノズルをブラックインク用記録ヘッドとして使用し、欠陥ノズルはカラーインクの混色にて欠陥ノズルのブラックインク色を補完するものがある。
【特許文献６】特開２００２１−１９１５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載のものにあっては、複数のライン型記録ヘッドと１つのシリアル型記録ヘッドを備えるだけであるので、２以上のライン型記録ヘッドに不良ノズルが存在する場合に対応することができない。
【００１３】
特許文献２、３、６に記載のものにあっては、ライン型記録ヘッドの製造工程での欠陥を補う手段として、予め欠陥の判っているノズルを補完の方法としては有用であるが、ユーザー側で使用中に発生した欠陥ノズルを補完することができない。
【００１４】
特許文献５に記載のものにあっては、欠陥ノズルを補完するノズルの偏向するインク滴の偏向量の調整は微小位置調整が必要であり調整に多くの時間を有するという欠点がある。
【００１５】
特許文献４に記載のものにあっては、ブラックインクの代わりにカラー各色の混色にて代用するため、ブラックインクと色合いが異なり画像品質を低下させることになる。
【００１６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、複数のライン型記録ヘッドの不吐出ノズルの補完を容易に行うことができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る画像形成装置は、液滴を吐出するノズルの並び方向を記録媒体の搬送方向と直交する方向とする複数のライン型記録ヘッドを備え、各ライン型記録ヘッドに対応して記録媒体の搬送方向と直交する方向に往復動作可能な第２の記録ヘッドを備えている構成とした。
【００１８】
ここで、第２の記録ヘッドは記録媒体の搬送方向に並ぶ複数のノズルを有していることが好ましい。また、第２の記録ヘッドはライン型記録ヘッドの不良ノズルに相当する部分を補完して印写するように駆動されることが好ましい。
【００１９】
さらに、ライン型記録ヘッドには第２の記録ヘッドの往復動作を案内するガイド部材を備えていることが好ましく、この場合、ガイド部材はライン型記録ヘッドのノズル孔を基準として設けられていることが好ましい。また、ライン型記録ヘッドに第２の記録ヘッドの往復動作を行うための駆動手段を備えていることが好ましい。
【００２０】
また、ライン型記録ヘッドの不良ノズルが１個であるときには、不良ノズル位置に第２の記録ヘッドが移動、停止して補完することが好ましく、この場合、第２の記録ヘッドの複数のノズルのうちの補完に使用するノズルを切り替えることが好ましい。
【００２１】
補完に使用するノズルを切り替える場合、第２の記録ヘッドの複数のノズルのうち１つのノズルをＮｍとし、このノズルＮｍに隣り合う記録媒体の搬送方向の上流側のノズルをＮｍ−１としたとき、ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ−１を使用して同時に補完を行い、さらに、ノズルＮｍ−１を使用して補完を行うことができる。
【００２２】
また、第２の記録ヘッドの複数のノズルのうち１つのノズルをＮｍとし、このノズルＮｍに隣り合う記録媒体の搬送方向の下流側のノズルをＮｍ＋１としたとき、ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ＋１を使用して同時に補完を行い、その後印写タイミングを休止し、さらに、ノズルＮｍ＋１を使用して補完を行うことができる。
【００２３】
さらに、第２の記録ヘッドの複数のノズルのうち１つのノズルをＮｍとし、このノズルＮｍに隣り合う記録媒体の搬送方向の上流側のノズルをＮｍ−１、下流側のノズルをＮｍ＋１としたとき、ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ−１を使用して同時に補完を行い、その後印写タイミングを休止し、さらに、ノズルＮｍ−１を使用して補完を行う第１モードと、ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ＋１を使用して同時に補完を行い、さらに、ノズルＮｍ＋１を使用して補完を行う第２モードとを備え、第１モードによる補完を行った後第２モードによる補完を行うことができる。
【００２４】
さらにまた、第２の記録ヘッドの複数のノズルのうち１つのノズルをＮｍとし、このノズルＮｍに隣り合う記録媒体の搬送方向の上流側のノズルをＮｍ−１、下流側のノズルをＮｍ＋１としたとき、ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ−１を使用して同時に補完を行い、その後印写タイミングを休止し、さらに、ノズルＮｍ−１を使用して補完を行う第１モードと、ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ＋１を使用して同時に補完を行い、さらに、ノズルＮｍ＋１を使用して補完を行う第２モードとを備え、第２モードによる補完を行った後第１モードによる補完を行うことができる。
【００２５】
また、第２の記録ヘッドの複数のノズルのうちの補完に使用するノズルを切り替えるとき、第２の記録ヘッドのノズルの内の複数のノズルを使用して補完を行い、かつ、順次使用するノズルを切り替えることが好ましい。
【００２６】
この場合、記録媒体の搬送方向の下流側から上流側に使用するノズルを切り替えることができる。あるいは、記録媒体の搬送方向の上流側から下流側に使用するノズルを切り替えることができる。さらに、記録媒体の搬送方向の下流側から上流側に使用するノズルを切り替えて補完を行った後、記録媒体の搬送方向の上流側から下流側に使用するノズルを切り替えて補完を行うことができる。さらにまた、記録媒体の搬送方向の上流側から下流側に使用するノズルを切り替えて補完を行った後、記録媒体の搬送方向の下流側から上流側に使用するノズルを切り替えて補完を行うことができる。
【００２７】
また、ライン型記録ヘッドの不良ノズルが複数個のときに第２の記録ヘッドを走査しながら補完することができる。この場合、第２の記録ヘッドのホームポジションをライン型記録ヘッドの最初に補完する不良ノズルの位置に設定することが好ましい。また、ライン型記録ヘッドの補完する不良ノズルと次に補完する不良ノズル間の第２の記録ヘッドの移動速度が補完のための走査速度よりも高速であることが好ましい。
【００２８】
本発明に係る画像形成装置は、記録媒体の搬送方向と直交する方向に配置された複数のノズルを有する第２の記録ヘッドを走査してライン型記録ヘッドの不良ノズルを補完するようにした画像形成装置であって、第２の記録ヘッドによる補完可能か否か判別する構成とした。
【００２９】
ここで、第２の記録ヘッドの補完に必要なノズル数を算出し、第２の記録ヘッドの印写可能なノズル数と比較して補完可能か否かを判別することができる。この場合、ライン型記録ヘッドの不良ノズルの位置から補完のために第２の記録ヘッドが一往復するに要する時間に基づいて補完に必要なノズル数を算出することができる。
【００３０】
また、ライン型記録ヘッドの不良ノズルの位置に印写すべき画像情報が無いときには、第２の記録ヘッドの補完に必要なノズル数を算出し、第２の記録ヘッドの印写可能なノズル数と比較することを行わないことが好ましい。
【００３１】
さらに、第２の記録ヘッドによる補完が不可能であるときに第２の記録ヘッドによる印写を行うか否かの判断を促す情報を出力することが好ましい。この場合、第２の記録ヘッドによる印写を行う旨の情報が与えられたときに第２の記録ヘッドによる印写動作を行うことが好ましい。また、第２の記録ヘッドによる印写を行わない旨の情報が与えられたときにライン型記録ヘッドの不良ノズルに関する情報を出力することが好ましい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る画像形成装置によれば、液滴を吐出するノズルの並び方向を記録媒体の搬送方向と直交する方向とする複数のライン型記録ヘッドに対応して記録媒体の搬送方向と直交する方向に往復動作可能な第２の記録ヘッドを備えているので、各ライン型記録ヘッドの不良ノズルについて第２の記録ヘッドによる補完を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の画像形成部の構成図、図２は同画像形成部の平面説明図である。
【００３４】
この画像形成装置は、ライン型記録ヘッドユニット１としてユニット化した、それぞれ異なる色のインク滴１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙを吐出する４個のライン型記録ヘッド（以下「ライン型ヘッド」という。）１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙと、各ライン型ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙにそれぞれ対応して設けた複数の液滴を吐出するノズル５６を有する第２の記録ヘッド（以下「補完用ヘッド」という。）５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙを備えている。
【００３５】
なお、特定の色を示す場合は符号の末尾に、イエロー色には「Ｙ」、マゼンタ色には「Ｍ」、シアン色には「Ｃ」、ブラック色には「Ｋ」を付記し、特に色を特定せず共通に適用する場合は末尾にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの付記を省略した符号のみを用いる。
【００３６】
ここで、ライン型ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙは、画像形成領域の幅方向の全幅に相当する多数の液滴を吐出するノズル１３を備え、ノズル１３の並び方向（ノズル列方向）を記録媒体（以下「用紙」というが、紙に限定するものではない。）２の搬送方向Ａと直交する方向（矢示ＢＣ方向）として配置している。また、補完用ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙはノズル５６の並び方向が用紙２の搬送方向Ａと同じ方向になるように配置している。
【００３７】
なお、ライン記録ヘッド１０Ｋのノズル配列を直線上に表しているが、ヘッドの構造上、図４に示すように、奇数ノズル列１３Ｏ、偶数ノズル列１３Ｅに分けて２列配し、隣接するノズルの間隔を画像の解像度の１／２（例えば６００ｄｐｉの場合では隣接するノズルの間隔は０．０８４６ｍｍ）にした構成とすることもできる。
【００３８】
そして、ライン型ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙには、各々ガイド溝５５を形成し、一方、補完用ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙにはガイド溝５５に摺動可能に嵌合するガイドボス５６を設け、ライン型ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙに各補完用ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙをそれぞれ矢印ＢＣ方向、すなわち用紙２の搬送方向と直交する方向に移動可能としている。
【００３９】
この場合、ライン型ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙは、ガイド溝５５を基準として、ノズル１３の列は平行で、かつ等距離になるよう穴加工やノズル面が接合されている。したがって、用紙２と平行に配置されているため補完用ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙのノズル面と用紙２との空隙は一様であるばかりでなく、ライン型ヘッド１０のノズル１３と平行に補完用ヘッド５０は動作可能である。
【００４０】
また、補完用ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙを矢印ＢＣ方向に移動する駆動手段として、補完用ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙはヘッドワイヤ５４Ｋ、５４Ｃ、５４Ｍ、５４Ｙに固定し、ヘッドワイヤ５４Ｋ、５４Ｃ、５４Ｍ、５４Ｙはライン型ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙの両端に取り付けられたサイドプーリ５２Ｋ、５２Ｃ、５２Ｍ、５２Ｙ、サイドプーリ５３Ｋ、５３Ｃ、５３Ｍ、５３Ｙに配廻されている。
【００４１】
このヘッドワイヤ５４Ｋ、５４Ｃ、５４Ｍ、５４Ｙの両端は、ライン型ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙに配置された図示しないヘッドモータにおのおの固定されており、ヘッドモータの正逆転動作によりヘッドワイヤ５４Ｋ、５４Ｃ、５４Ｍ、５４Ｙを介して補完用ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙを矢印ＢＣ方向に移動させる構成としている。
【００４２】
このように、ライン型記録ヘッドに第２の記録ヘッドが動作するガイドを設けることによって、ライン型記録ヘッドのノズル列との位置精度が高く、印写後の画像のドットずれが小さくなり、画像品質を維持することができる。また、ヘッドユニットとしてユニット化することができて、ヘッドユニットとしての検査等生産工程上の効率化を図れる。
【００４３】
この場合、ライン型記録ヘッドのノズル位置を基準にガイドを設けることでライン型記録ヘッドのノズル列との位置精度が高く印写後の画像のドットずれが小さくなる。また、ライン型記録ヘッドに第２の記録ヘッドの駆動機構を設けることで、ヘッドユニットとしてユニット化でき、ヘッドユニットとして単品での検査等を行うことができて、生産工程上の効率化を図れる。
【００４４】
なお、用紙２に主に画像形成するのはライン型ヘッド１０で行い、補完用ヘッド５０はライン型ヘッド１０の不良ノズルに替わって代用する。そのため、ライン型ヘッド１０の不良ノズル数の割合に基づいて補完用ヘッド５０のノズル数は決まる。したがって、補完用ヘッド５０のノズル数はライン型ヘッド１０に比してかなり少なく設定できる。
【００４５】
一方、ヘッドユニット１の下方で画像形成領域に用紙２を搬送するために入口側に搬送ローラ２１及び加圧ローラ２２を配置し、出口側に排紙ローラ２３及び拍車ローラ２４を配置し、ヘッドユニット１の下方で用紙２を案内するガイド部材２５を設けている。
【００４６】
さらに、ヘッドユニット１のライン型ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙのノズル面をキャッピングするライン型ヘッドキャップ３１Ｋ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙを搬送方向に移動可能に配置し、補完用ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙのノズル面をキャッピングする補完用ヘッドキャップ５１Ｋ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙを記録領域外（サイドプーリ５３側）に昇降自在に配置している。
【００４７】
このように構成した実施形態におけるライン型ヘッド１０の不良ノズルを補完用ヘッド５０で補完するときの準備までの動作について図３を参照して説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、待機状態ではライン型ヘッド１０及び補完用ヘッド５０は、各々ライン型ヘッドキャップ３１及び補完用ヘッドキャップ５１にてノズル面が密閉された状態にある。
【００４８】
そして、印写動作（画像形成動作）に入ると、図３（ｂ）に示すように、矢示Ｄ方向にライン型ヘッド１０、補完用ヘッド５０及び補完用ヘッドキャップ５１が一体となって上昇し、図３（ｃ）に示すように、ライン型ヘッドキャプ３１は矢示Ｅ方向に後退（用紙搬送方向上流側に移動）する。
【００４９】
その後、図３（ｄ）に示すように、矢示Ｆ方向にライン型ヘッド１０、補完用ヘッド５０及び補完用ヘッドキャップ５１が一体となって下降し、所定の位置で停止する。次いで、図３（ｅ）に示すように、矢示Ｇ方向に補完用ヘッドキャップ５１が下降して、ライン型ヘッド１０及び補完用ヘッド５０は印写を行う準備が完了する。
【００５０】
次に、このように構成した画像形成装置の作用について説明するが、これに先立って、補完用ヘッドを備えない画像形成装置における問題点について図１６ないし図１９を参照して説明する。なお、図１６は一般的なライン型プリンタの非印写時の概略側面図、図１７は同じく印写時の概略側面図、図１８は同じく印写時の概略平面図、図１９はその動作説明に供する説明図である。
【００５１】
ここで、ライン型ヘッドユニット１００１は各色のインク１０１１Ｙ、１０１１Ｍ、１０１１Ｃ、１０１１Ｋに対応したライン型ヘッド１０１０Ｙ、１０１０Ｍ、１０１０Ｃ、ヘッド１０１０Ｋを備え、各色のインク１０１１Ｙ、１０１１Ｍ、１０１１Ｃ、１０１１Ｋを吐出可能である。
【００５２】
また、各色インク１０１１Ｙ、１０１１Ｍ、１０１１Ｃ、１０１１Ｋの吐出動作を行わないときに、ライン型ヘッド１０１０Ｙ、１０１０Ｍ、１０１０Ｃ、１０１０Ｋのノズル面を保護するためのライン型ヘッドキャップ１０１２Ｙ、１０１２Ｍ、１０１２Ｃ、１０１２Ｋが配置されている。さらに、用紙１０１８の送り機構は、搬送ローラ１０１３、加圧ローラ１０１４、排紙ローラ１０１５、拍車１０１６、ガイド板１０１７などから構成されている。
【００５３】
印写動作時には印写動作前にライン型ヘッド１０１０Ｙ、１０１０Ｍ、１０１０Ｃ、１０１０Ｋは、図１６の矢示Ｈ方向に上昇し、ライン型ヘッドキャプ１０１２Ｙ、１０１２Ｍ、１０１２Ｃ、１０１２Ｋが矢印Ｊ方向に移動し、各ライン型ヘッド１０１０Ｙ、１０１０Ｍ、１０１０Ｃ、１０１０Ｋは再度矢示Ｉ方向に下降し所定の位置で停止する。
【００５４】
次に、印写動作に入ると、図１７に示すように搬送ローラ１０１３、加圧ローラ１０１４にて送り込まれた用紙１０１８上に画像情報に基づいて各ライン型ヘッド１０１０Ｙ、１０１０Ｍ、１０１０Ｃ、１０１０Ｋより、各色のインク１０１１Ｙ、１０１１Ｍ、１０１１Ｃ、１０１１Ｋを吐出し、図１８に示すように、画像１００２を形成する。
【００５５】
ここで、図１９に示すように、ライン型ヘッド１０１０Ｙ、１０１０Ｍ、１０１０Ｃ、１０１０Ｋは用紙１０１８の印字幅全体にかかっており、用紙１０１８の印字幅としてＡ４サイズ横をとると、各ライン型ヘッド１０１０Ｙ、１０１０Ｍ、１０１０Ｃ、１０１０Ｋは、画像の分解能を６００ｄｐｉとしたときには、約７、０００個のインクを吐出するノズルが配置されている。また、記録用紙１０１８は印写時には連続的にＫ方向に搬送される。その速度は所望の画像分解能６００ｄｐｉの１間隔送りがヘッドの応答周波数時間に対応している。このようにしてライン型ヘッド１０１０にて画像は形成される。
【００５６】
一例としてライン型ヘッド１０１０Ｋの全ノズルからインク１０１１Ｋを印写して形成された画像１００２の例を図１９に示している。なお、他の色のライン型ヘッドに関しても同様であることは言うまでもない。用紙１０１８は矢印Ｋ方向に連続的に搬送されている。ライン型ヘッド１０１０Ｋは用紙１０１８の搬送方向と直交する方向に配置されている。
【００５７】
この場合、ライン型ヘッド１０１０Ｋのインク１０１１Ｋを吐出するノズル位置を、図１９において、左端からＮ１，Ｎ２……Ｎｎ−３、Ｎｎ−２、Ｎｎ−１、Ｎｎとしている。また、隣接するノズルの間隔は画像の解像度である６００ｄｐｉ相当の０．０４２３ｍｍとしている。
【００５８】
図１９において、吐出不良ノズルにはノズル位置に×マークを印してある。この例では、ノズル番号Ｎ１１はノズル番号Ｎ１０側による噴射曲がりがあるノズルであり、用紙１０１８上ではノズル番号Ｎ１０のノズルで吐出されたドット側に寄ってドットが形成される。また、ノズル番号Ｎ１９のノズルは吐出不能ノズルであり、用紙１０１８上で白スジとなって現れる。この他には、所定のインク吐出量が不足して所定の大きさよりも小さいドット径しか形成されない不良なども生じる。
【００５９】
このように、ライン型ヘッド１０１０はノズル数も多いこともあって様々な不具合や不良を起こす可能性が高い。また、このような不具合は、ヘッドの製造工程ばかりでなく、市場にて機械を使用していても紙粉や塵埃の付着等による目詰まり、インク粘度の上昇によるノズルの目詰まり等種々の原因で発生する。
【００６０】
この場合、ヘッドのノズル面からの吸引、空吐出やノズル面を拭き取ったりするなどの維持回復機能を用いても、上記のようなノズルの不具合は完全に回復せず、画像劣化のためライン型ヘッド１０１０を交換しており、装置の信頼性の低下の原因になっている。
【００６１】
これに対して、本実施形態の画像形成装置では、ライン型ヘッド１０の不良ノズルを補完用ヘッド５０によって補完することで、所要の画像品質の画像を形成できるようにしている。そこで、具体的な補完方法の実施例について説明する。
【実施例１】
【００６２】
まず、ライン型ヘッド１０の一個の不良ノズルを補完し、且つ補完用ヘッド５０をライン型ヘッド１０の不良ノズル位置で静止させる補完方法について図５を参照して説明する。
図５に示す例で、ライン型ヘッド１０のノズルの内の△印を付したノズル番号Ｎ７のみが不良ノズルであるとする。このときには、図示しないヘッドモータを駆動して補完用ヘッド５０を矢印Ｓ方向に移動してライン型ヘッド１０のノズルのうちの△印を付したノズル番号Ｎ７（以下、単に「Ｎ７ノズル」と表記する。他のノズルの表記についても同様とする。）の位置で停止させ、補完用ヘッド５０のＮａノズル（◎印を付してある）のノズルから液滴を吐出して印写する。なお、補完用ヘッド５０のノズルを使用して印写することを「補完」するという。
【００６３】
なお、補完用ヘッド５０のノズルの内の補完に使用するノズル（以下「補完用ノズル」という。）は、Ｎａノズルに限定されるものではなく、補完用ヘッド５０内のいずれのノズルを使用しても補完は可能である。
【００６４】
この場合、各色のライン型ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙに対応してそれぞれ補完用ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙを備えているので、いずれの色のライン型ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙに不良ノズルが発生した場合でも、不良ノズルについて補完を行うことができる。
【００６５】
このように各ライン型記録ヘッドに対応して記録媒体の搬送方向と直交する方向に往復動作可能な第２の記録ヘッドを備えていることによって、各色のライン型記録ヘッドの不良ノズルを第２の記録ヘッドで補完することができる。
【００６６】
この場合、第２の記録ヘッドは記録媒体の搬送方向に並ぶ複数のノズルを有していることで、ライン型記録ヘッドのいずれの位置のノズルについても補完を行うことができる。
【００６７】
そして、第２の記録ヘッドはライン型記録ヘッドの不良ノズルに相当する部分を補完して印写するように駆動されることで、不良画像の発生を防止して高い画像品質で画像を形成できる。
【００６８】
さらに、第２の記録ヘッドがライン型記録ヘッドの不良ノズルの位置に移動することでライン型記録ヘッドのいずれの位置の不良ノズルについても補完することができる。
【実施例２】
【００６９】
上述した実施例１のように、補完用ヘッド５０のノズルのうちの補完に使用するノズル（補完ノズル）を限定すると、未使用のノズル内のインク１１が乾燥し粘度が上昇して、補完用ヘッド５０のノズル自体が不吐出や噴射方向曲がり等の不具合に繋がる可能性があるためノズルは均一に使用することが好ましい。
【００７０】
そこで、補完用ヘッド５０の補完ノズルを印写回数や印写時間などの切り替え判断基準を用いて切り替えるようにする。すなわち、図６を参照して、ライン型ヘッド１０のノズルの内の△印を付したＮ７ノズルのみが不良ノズルであるとしたとき、図示しないヘッドモータを駆動して補完用ヘッド５０を矢印Ｓ方向に移動してライン型ヘッド１０のノズルのうちの△印を付したＮ７ノズルの位置で停止させることは実施例１と同様である。
【００７１】
その後、図６において、最初に補完用ヘッド５０の用紙２の搬送方向Ａの下手側（搬送方向下流側）のＮｚノズルによって予め定めた回数印写し、その後、補完ノズルを搬送方向上流側のＮｙノズルに切り替え、Ｎｙノズルで同様に印写して、順次Ｎａノズルまで切り替えながら印写を行う。
【００７２】
ここで、補完ノズルの切り替え時には、印写すべきドット間隔ｄだけ用紙２が送られるので印写抜けを防止するため、切り替え前の補完ノズルと切り替える補完ノズルを同時に使用して印写する。例えば、Ｎｚノズルで印写し、Ｎｙノズルに切り替えるときには、Ｎｚノズルの最後の印写とＮｙノズルの最初の印写を同時に行う。
【００７３】
つまり、第２の記録ヘッド（補完用ノズル５０）の複数のノズルのうち１つのノズルをノズルＮｍとし、このノズルＮｍに隣り合う記録媒体の搬送方向の上流側のノズルをＮｍ−１としたとき、ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ−１を使用して同時に補完を行い、さらに、ノズルＮｍ−１を使用して補完を行う。
【００７４】
そして、Ｎａノズルの印写が終了すると、Ｎｚノズル位置まで用紙２が送られて、次に打たれるべき位置にＮｚノズルが対応すると、繰り返しＮｚノズルから再度繰り返し補完のための印写を行う。
【００７５】
このように、第２の記録ヘッドの補完ノズルを切り替えることによって、補完ノズルが限定されて、補完に使用しないノズルの目詰まり等を防止することができる。また、各ノズルを均等に補完ノズルとして使用することで、補完ノズルの使用頻度が偏らず、第２の記録ヘッド全体の寿命も向上する。
【００７６】
そして、この場合、第２の記録ヘッドの補完ノズルの切り替えを記録媒体の搬送方向の下流側から順次切り替える補完を行うことにより、補完ノズルによる印写に規則性ができて補完の制御が容易になる。
【実施例３】
【００７７】
次に、補完用ヘッド５０の補完ノズルの使用順序を用紙搬送方向上手側（上流側）のＮａノズルから行う実施例について図７を参照して説明する。
まず、補完用ヘッド５０の用紙搬送方向Ａの上流側のＮａノズルによって予め定めた回数印写し、その後、Ｎｂノズルで同様に印写して、順次Ｎｚノズルに切り替えて行く。
【００７８】
ここで、補完ノズルを切り替えるときには、印写すべきドット間隔ｄだけ記録用紙２は送られるが切り替え後のノズルは用紙２の下手側（下流側）であるので、印写すべき位置にすでに印写されているため、印写をせず（印写タイミングを休止し）、更に用紙２が次の印写すべき位置に達した時点から、次の印写を開始する。具体的には、Ｎａノズルで印写し、Ｎｂノズルに切り替えるときには、Ｎａノズルの最後の印写後、一ドット印写をせず（印写タイミングを休止し）、次のＮｂノズルによる印写を開始する。
【００７９】
そして、Ｎｚノズルの印写が終了すると、Ｎａノズルの位置に切り替えるためＮａノズルからＮｚノズルで補完印写を行い、Ｎａノズルから再度繰り返し印写を行う。
【００８０】
つまり、第２の記録ヘッド（補完用ヘッド５０）の複数のノズルのうち１つのノズルをＮｍとし、このノズルＮｍに隣り合う記録媒体の搬送方向の下流側のノズルをＮｍ＋１としたとき、前記ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ＋１を使用して同時に補完を行い、その後印写タイミングを休止し、さらに、ノズルＮｍ＋１を使用して補完を行う。
【００８１】
このように、第２の記録ヘッドの補完ノズルを、記録媒体の搬送方向の上流側から順次切り替えることによって、補完ノズルの印写に規則性ができて、補完の制御が容易になる。
【実施例４】
【００８２】
次に、実施例２と実施例３とを組み合わせた実施例について説明する。すなわち、補完用ヘッド５０のＮｚノズルからＮａノズルに順次切り替えて補完印写を行い、Ｎａノズルの補完印写が終了した後、逆にＮａノズルからＮｚノズルまで順次切り替えて印写することを繰り返すことで、ライン型ヘッド１０の補完を可能にする。あるいは、ＮａノズルからＮｚノズルまで順次切り替えて補完印写を行い、Ｎｚノズルの補完印写が終了した後、逆にＮｚノズルからＮａノズルに順次切り替えて印写することを繰り返すことで、ライン型ヘッド１０の補完を可能にしている。
【００８３】
このときには、実施例２で説明したＮａノズルからＮｚノズルへの切り替え時の印写停止や実施例３で説明したＮｚノズルからＮａノズルへの切り替え時の全ノズル印写という面倒な制御を必要としない。
【００８４】
つまり、第２の記録ヘッド（補完用ヘッド５０）の複数のノズルのうち１つのノズルをＮｍとし、このノズルＮｍに隣り合う記録媒体の搬送方向の上流側のノズルをＮｍ−１、下流側のノズルをＮｍ＋１としたとき、ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ−１を使用して同時に補完を行い、その後印写タイミングを休止し、さらに、ノズルＮｍ−１を使用して補完を行う第１モードと、ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ＋１を使用して同時に補完を行い、さらに、ノズルＮｍ＋１を使用して補完を行う第２モードとを備え、第１モードによる補完を行った後第２モードによる補完を行う。
【００８５】
あるいは、第２の記録ヘッド（補完用ヘッド５０）の複数のノズルのうち１つのノズルをＮｍとし、このノズルＮｍに隣り合う記録媒体の搬送方向の上流側のノズルをＮｍ−１、下流側のノズルをＮｍ＋１としたとき、ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ−１を使用して同時に補完を行い、その後印写タイミングを休止し、さらに、ノズルＮｍ−１を使用して補完を行う第１モードと、ノズルＮｍを使用して１又は複数回補完を行い、次いでノズルＮｍ及びノズルＮｍ＋１を使用して同時に補完を行い、さらに、ノズルＮｍ＋１を使用して補完を行う第２モードとを備え、第２モードによる補完を行った後第１モードによる補完を行う。
【００８６】
このように、第２の記録ヘッドの補完ノズルの切り替えを用紙搬送方向の上流側から行うことと、下流側から行うことを交互に切り替えることで、補完ノズルの片方の端面に位置するノズルから反対側の端面に位置するノズルに切り替えるときのつなぎのための補完を調整する動作を行う必要がなくなり、制御がより簡単になる。
【実施例５】
【００８７】
上記実施例１〜４では補完用ヘッド５０の補完ノズルを基本的に１個として補完を行う例について説明したが、補完用ヘッド５０の全ノズルを使用するか複数ブロックに分割して複数ノズルで補完するようにしても、同一ノズルの印写サイクルの間隔が延びるのみでまったく同様の作用効果を得られる。
【実施例６】
【００８８】
上述した実施例１から４では連続的に同一ノズルで補完する例で説明したが、次に、複数のノズルの印写を順次シフトして補完する例について図８を参照して説明する。
図８において、前述したと同様に補完用ヘッド５０のノズルＮａノズルからＮｚノズルまでとし、用紙２の搬送方向は矢印Ａ方向とする。補完用ヘッド５０を固定して表わし、横軸方向に印写タイミングごとの印写されたドットの位置関係を表している。したがって、同図はライン型ヘッド１０の不良ノズル位置に時系列ごとの補完用ヘッド５０による印写状況を表していることになる。
【００８９】
まず、印写タイミングｔ１では用紙２における搬送方向Ａの下流側のＮｚノズル及びＮｙノズルで印写する（○内にｙ、ｚを付記して表記する。以下、同様である。）。次いで、次の印写タイミングｔ２では、Ｎｙノズル及びＮｘノズルで印写し、順次Ｎｂノズル及びＮａノズルと切り替えて行く。なお、図１２では前のタイミングで印写されたドットは単に丸印を付している。
【００９０】
印写タイミングｔｋにてＮｂノズル及びＮａノズルからの印写が終わると、用紙２の次に印写すべき位置がＮｚノズルの位置に来た印写タイミングｔｋ＋１時に繰り返し、Ｎｚノズル及びＮｙノズルで印写する。このように繰り返し印写することで、同じノズルの印写のインターバルが２倍に伸びヘッドの負荷を低減することができる。
【００９１】
なお、図８の例では使用する補完ノズル数を２個とした例で示しているが、３個以上の複数のノズルを使用する場合も全く同様であり、ノズル数を増やすことによって更にヘッドの負荷が低減されることになる。
【００９２】
このように、第２の記録ヘッドの複数のノズルを補完ノズルとして使用し、補完ノズルを複数のノズル単位で切り替えることによって、補完に使用しないノズルの目詰まり等を防止できる。また、均等に補完ノズルを使用することによって、補完するノズルの使用頻度が偏らず第２の記録ヘッド全体の寿命も向上する。
【００９３】
この場合、第２の記録ヘッドの補完ノズルの切り替えを用紙搬送方向の下流側から順次切り替えることによって、補完ノズルの印写に規則性ができて補完の制御が容易になる。
【実施例７】
【００９４】
次に、用紙搬送方向Ａの上手側（上流側）のＮａノズル側から補完する例について図９を参照して説明する。
印写タイミングｔ１では補完用ヘッド５０の補完する全ノズルで印写する。（○文字にａからｚを付記して表記する。）。次に、印写タイミングｔ２ではＮｂノズル及びＮｃノズルで印写し、順次印写し、印写タイミングｔｋでＮｘノズル及びＮｙノズルで印写を行う。なお、図９には前タイミングで印写されたドットは単に丸印を付してある。
【００９５】
そして、印写タイミングｔｋ＋１にて補完用ヘッド５０のすべてのノズルを補完ノズルとして印写する。このように繰り返し印写することで、同じノズルの印写のインターバルが伸びヘッドの負荷が低減できる。
【００９６】
なお、図１２の例では使用する補完ノズル数を２個とした例で示しているが、３個以上の複数のノズルを使用する場合も全く同様であり、ノズル数を増やすことによって更にヘッドの負荷が低減されることになる。
【００９７】
このように、第２の記録ヘッドの複数のノズルを補完ノズルとして使用し、補完ノズルを複数のノズル単位で切り替えることによって、補完に使用しないノズルの目詰まり等を防止できる。また、均等に補完ノズルを使用することによって、補完するノズルの使用頻度が偏らず第２の記録ヘッド全体の寿命も向上する。
【００９８】
この場合、第２の記録ヘッドの補完ノズルの切り替えを用紙搬送方向の上流側から順次切り替えることによって、補完ノズルの印写に規則性ができて補完の制御が容易になる。
【００９９】
なお、上述した第６実施例と第７実施例とを組み合わせて、第２の記録ヘッドの補完ノズルの切り替えを用紙搬送方向の下流側から行った後、補完ノズルの切り替えを用紙搬送方向の上流側から行う、あるいは、第２の記録ヘッドの補完ノズルの切り替えを用紙搬送方向の上流側から行った後、補完ノズルの切り替えを用紙搬送方向の下流側から行うようにすることもできる。
【０１００】
このように第２の記録ヘッドの補完ノズルの切り替えを記録媒体の搬送方向の上流側から行うことと下流側から行うことを交互に切り替えることで、補完するノズルの片方の端面に位置するノズルから反対側の端面に位置するノズルに切り替えるときのつなぎのための補完を調整する動作を行う必要がなくなり、制御がより簡単になる。
【実施例８】
【０１０１】
次に、ライン型ヘッド１０の１個を含む複数の不良ノズルを補完し補完用ヘッド５０を走査して補完する例について図１０を参照して説明する。
図１０において、実際に印写する前のライン型ヘッドキャップ３１をライン型ヘッド１０から退避させる事前準備動作は実施例１と同じである。
【０１０２】
図１０においては、ノズル番号Ｎｋ（△印を付す）、Ｎｋ＋７（×印を付す）、Ｎｋ＋８（o印を付す）、Ｎｋ＋９（□印を付す）、Ｎｋ＋１１（Ｄ印を付す）の5個がライン型ヘッド１０の不良ノズルであることを示している。
【０１０３】
ここで、補完用ヘッド５０はＮａノズルからＮｚノズルまでの全てのノズルを使用した場合、補完用ヘッド５０は用紙２の搬送方向Ａと直交する方向（矢示ＢＣ方向）に往復動作可能である。
【０１０４】
なお、図１０は走査方向を理解しやすいように用紙２を固定して相対的に補完用ヘッド５０が移動している様に図示している。したがって、補完用ヘッド５０の矢印ＢＣ方向の動作は記録媒体の進行成分（矢示Ａ方向）との相対合成方向、すなわち矢印Ｓ（Ｓ１、Ｓ２…）で表記される。また、用紙２の搬送方向の下流側のノズルをＮｚノズルとし、用紙２搬送方向上流側のノズルをＮａノズルとしている。
【０１０５】
用紙２が搬送されて来ると、補完用ヘッド５０のＮａノズルはライン型ヘッド１０の不良ノズル（Ｎｋ＋７ノズル）が打つべき位置とタイミングを見計らって、Ｃ方向に移動し（図１０では矢示Ｓ１方向）、ライン型ヘッド１０の不良ノズル（Ｎｋ＋７ノズル、Ｎｋ＋８ノズル、Ｎｋ＋９ノズル、Ｎｋ＋１１ノズル）の各位置にて印写する。印写が終わると、矢印Ｂ方向に戻る。
【０１０６】
次に、補完用ヘッド５０の矢示Ｓ２方向への動作にて、ライン型ヘッド１０の不良ノズル（Ｎｋノズル、Ｎｋ＋７ノズル、Ｎｋ＋８ノズル、Ｎｋ＋９ノズル、Ｎｋ＋１１ノズル）の各位置にて印写を行い、ライン型ヘッド１０の不良ノズルを補完する。
【０１０７】
同様に矢示Ｓ３、矢示Ｓ４方向……への動作を繰り返し、補完用ヘッド５０にて印写することでライン型ヘッド１０の不良ノズルの打つべき位置を印写して完全な画像を形成して行く。
【０１０８】
なお、図１０では最初に補完するライン型ヘッド１０のノズル位置はＮｋ＋７ノズルの位置に設定しているが、ラインＬ−Ｋが用紙先端とすると、最初に補完する位置はライン型ヘッドのＮｋノズル、Ｎｋ＋７ノズル、Ｎｋ＋８ノズル、Ｎｋ＋９ノズル、ＮＫ＋１１ノズルのどのノズルから補完を行なっても良い。
【０１０９】
また、補完用ヘッド５０のすべてのノズルを使用して補完する例で説明したが、必ずしもすべてのノズルを使用する必要はなく、一部のノズルを使用しても同様の効果はある。さらに、補完用ヘッド５０のノズルをブロックごとに分割し、必要に応じ補完するノズルブロックを切り替えても良い。
【０１１０】
このように、第２の記録ヘッドを走査しながら補完することでライン型ヘッドの複数の不良ノズルを補完することができるようになる。
【０１１１】
ここで、補完用ヘッド５０による補完が可能か否かの判別について説明する。
補完用ヘッド５０による補完が可能か否かは、補完用ヘッド５０が補完のために往復する動作時間と、次に補完すべき印写位置までの用紙１８の進行時間との関係で決まる。
【０１１２】
図１１において、ライン型ヘッド１０の不良ノズルを、図１４の例と同様に、Ｎｋ、Ｎｋ＋７、Ｎｋ＋８、Ｎｋ＋９、Ｎｋ＋１１ノズルとし、用紙２の搬送方向を矢示Ａ方向とする。また、印写されたドット間隔は、用紙２の搬送方向、ライン型ヘッド１０の配置方向ともいずれも間隔ｄとする。
【０１１３】
したがって、用紙２の搬送方向の速度をｖｄとすると、補完用ヘッド５０の印写に必要な走査速度は同様にｖｄになる。補完用ヘッド５０のホームポジションをＨＰとすると、補完型ヘッド５０の動作はホームポジションＨＰを基準にして往復動作する。ホームポジションＨＰからライン型ヘッド１０のノズル番号Ｎ１のノズルまでの距離をｌｓとし、往速度は加速時間を含むので可変であり、その時間（往時間）をｔｓとする。
【０１１４】
ライン型ヘッド１０のノズル番号Ｎ１のノズルから補完すべきノズル番号Ｎｋ＋１のノズルまでの距離は（ｋ＋１０）×ｄであり、この間に、補完のための印写を行うので往速度（走査速度）はｖｄである。したがって、ノズル番号Ｎ１のノズル位置からノズル番号Ｎｋ＋１のノズル位置まで往時間（走査時間）は（ｋ＋１０）×ｄ／ｖｄになる。
【０１１５】
また、ノズル番号ｋ＋１１のノズルから停止するラストポジションＬＰまでの距離をｌｌとし、往速度は可変であり、その往時間をｔｌとなる。
【０１１６】
よって、ホームポジションＨＰからラストポジションＬＰまでの往時間はｔｓ＋（ｋ＋１０）×ｄ／ｖｄ＋ｔｌである。同様に、戻りに関しても、戻りの定速度をｖｈ、加速距離ｌｈ２＋ｌｈ３、加速時間ｔｈ２、減速距離ｌｓ＋ｌｈ１、減速時間ｔｈ１としてラストポジションＬＰからホームポジションＨＰまでの復時間はｔｈ１＋（（ｋ＋１０）×ｄ−（ｌｈ１＋ｌｈ２））／ｖｈとなる。
【０１１７】
補完用ヘッド５０が一度に補完のために必要なノズル数をｍとすると（ｍ―１）×ｄ／ｖｄ時間が補完のための往復時間｛ｔｓ＋（ｋ＋１０）×ｄ／ｖｄ＋ｔｌ＋ｔｈ１＋（（ｋ＋１０）×ｄ−（ｌｈ１＋ｌｈ２））／ｖｈ｝よりも少なくとも同じか長い必要がある。
【０１１８】
【数１】
2005088417.tif 000003
【０１１９】
ここで、（ｔｓ＋ｔｌ＋ｔｈ１＋ｔｈ２）×ｖｄ／ｄ、（ｌｈ１＋ｌｈ２）×ｖｄ／（ｖｈ×ｄ）は、補完用ヘッド５０を動作させるのに必要な時間成分の個数なので、これをｍｈと定義すると、（１）式は、次の（２）式で表わせる。
【０１２０】
【数２】
2005088417.tif 000004
【０１２１】
これより、補完用ヘッド５０のノズル数ｍは、上記（２）式で定義される関係式を満たす必要がある。また、（２）式は補完用ヘッド５０のホームポジションＨＰは固定のときを表しているが、ホームポジションＨＰは図示しないエンコーダー等の出力を基にしてソフト的に設定され、位置変更可能なので不良ノズル（ｋノズル）の位置にて定速度ｖｄが確保できる近傍までソフト的に変更しても良い。
【０１２２】
また、不良ノズル（ｋノズル）近傍位置をホームポジションＨＰ２として、補完用ヘッド５０を走査すればノズルＮ１からＮｋまでの位置を短縮でき、補完用ヘッド５０の補完ノズル数ｍが節約でき、（２）式は次の（３）式のようになる。
【０１２３】
【数３】
2005088417.tif 000005
【０１２４】
このようにホームポジションＨＰに一番近い不良ノズル位置近傍までホームポジションＨＰを移動することで、無駄な走査を行う必要もなく補完に必要なノズル数を低減できるか、補完可能なライン型記録ヘッドの不良ノズル数を増加することができる。
【実施例９】
【０１２５】
次に、不良ノズルが複数箇所に分散している場合の補完の例について図１２を参照して説明する。
この例では、ライン型ヘッド１０の不良ノズルが１箇所に集中しないで、Ｎ３ノズルと、Ｎｋノズル、Ｎｋ＋１ノズル、Ｎｋ＋２ノズルの２集団（２箇所）で発生している。
【０１２６】
この場合、補完用ヘッド５０のホームポジションをＨＰからホームポジションＨＰ２に移動し、不良ノズルであるＮ３ノズルを走査速度ｖｄにて補完印写し、次の不良ノズルであるＮｋノズルの近傍までは速度ｖｄより高速である速度ｖｓにて補完用ヘッド５０を移動させて、不良ノズルであるＮｋノズル、Ｎｋ＋１ノズル、Ｎｋ＋２ノズルを走査速度ｖｄにて補完し、ラストポジションＬＰにて停止し、戻り速度ｖｈにてホームポジションＨＰ２に戻り、再び第２スキャンを行って画像を完成する。
【０１２７】
このようにすることで、不良ノズルＮ３から次の不良ノズルＮｋまで移動する時間を低減でき、補完ノズル数ｍ以内に納めることが可能になる。この場合、速度ｖｓは不良ノズル間の移動量によって複数設定しておき、不良ノズル間の距離によって選択することができるようにすることが好ましい。
【０１２８】
このように、ライン型記録ヘッドの補完する不良ノズルと次に補完する不良ノズル間の第２の記録ヘッドの移動速度が補完のための走査速度よりも高速である構成とすることで、第２の記録ヘッドが補完可能なライン型記録ヘッドの不良ノズル数が増加し、さらに、前述したホームポジションを移動させる構成と組み合わせることで、第２の記録ヘッドが補完可能なライン型記録ヘッドの不良ノズル数が一層増加する。
【０１２９】
次に、上述した実施形態における画像形成装置の制御部及び補完制御処理の一例について図１３及び図１４を参照して説明する。
この画像形成装置の制御部は、装置全体の制御を司る主制御部７１と、各種データを記憶する記憶部７２と、各種判断及び設定を行う判断設定部７３とを備えている。
【０１３０】
判断設定部７３には、図示しない外部のパーソナルコンピュータなどの各種情報処理装置、イメージスキャナ、デジタルカメラなどの外部機器からの画像データ７４、ライン型ヘッド１０Ｋ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙのノズル不良を検出するライン型ヘッド不良ノズル検出部７５からの検出信号、補完用ヘッド５０Ｋ、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙのノズル不良を検出する補完用ヘッド不良ノズル検出部７６からの検出信号、ホームポジションを検出するＨＰ検出部７７からの検出信号がそれぞれ入力されるとともに、速度テーブルを格納した速度テーブル格納部７８が接続される。
【０１３１】
ライン型ヘッド不良ノズル検出部７５は、例えばライン型ヘッド１０から吐出されるインク滴１１を光学的に検出する手段などを有し、各ライン型ヘッド１０の全ノズルを使用して印写し、この結果から不良ノズルの有無を検出する。同様に、補完用ヘッド不良ノズル検出部７６は、例えば補完用ヘッド５０から吐出されるインク滴１１を光学的に検出する手段などを有し、各補完用ヘッド５０の全ノズルを使用して印写し、この結果から不良ノズルの有無を検出する。
【０１３２】
主制御部７１は、記憶部７２に記憶された情報、上述したライン型ヘッド不良ノズル検出部７５からの検出信号、補完用ヘッド不良ノズル検出部７６からの検出信号などを入力する。また、主制御部７１は、ライン型ヘッド駆動部８１に印写するデータを送出してライン型ヘッド１０を駆動制御し、補完用ヘッド駆動部８２に印写するデータを送出して補完用ヘッド５０を駆動制御する。さらに、主制御部７１は、ヘッドモータ駆動部８３に駆動データを送出した補完用ヘッド５０を移動させる補完用ヘッドモータ８４を駆動制御する。
【０１３３】
また、主制御部７１は、ライン型ヘッド維持回復動作制御部８５によってライン型ヘッド維持回復動作駆動部８６を駆動制御させてライン型ヘッドキャップ３１の移動を駆動制御し、補完用ヘッド維持回復動作制御部８７によって補完用ヘッド維持回復動作駆動部８８を駆動制御させて補完用ヘッドキャップ５１の移動を駆動制御する。さらに、主制御部７１は操作パネルなどに設けた表示部８９に所要の情報を表示する。
【０１３４】
この画像形成装置においては、電源をオンにしたとき、あるいは、印写を開始するに当たり、ライン型ヘッド不良ノズル検出部７５からの検出信号、補完用ヘッド不良ノズル検出部７６からの検出信号を受けてライン型ヘッド１０の不良ノズルの有無及び補完用ヘッド５０の不良ノズルの有無を判別する。
【０１３５】
そして、このとき、ライン型ヘッド１０及び／又は補完用ヘッド５０について不良ノズルが検出されると、主制御部７１に伝えられて、主制御部７１は、ライン型ヘッド駆動部８１及び／又は補完用ヘッド駆動部８２を通してライン型ヘッド１０、補完用ヘッド５０の不良ノズル部からインク滴１１のパージを行い、気泡や高粘度のインクを排出する。
【０１３６】
また、その情報は主制御部７１からライン型ヘッド維持回復動作制御部８５、補完用ヘッド維持回復動作制御部８７に与えられ、ライン型ヘッド維持回復動作制御部８５、補完用ヘッド維持回復動作制御部８７はライン型ヘッド維持動作駆動部８６、補完用ヘッド維持動作駆動部８８を駆動して、ライン型ヘッドキャップ３１や補完用ヘッドキャップ５１内でのインク１１の強制吸引やノズル面のワイピングを行って、ライン型ヘッド１０、補完用ヘッド５０の維持回復動作を実施する。
【０１３７】
しかし、不良ノズルの正常復帰が不可能な場合にはライン型ヘッド不良ノズル検出部７５、補完用ヘッド不良ノズル検出部７６によってライン型ヘッド１０、補完用ヘッド５０の不良ノズル位置が検出されて判断設定部７３に情報があらかじめ入力される。
【０１３８】
そこで、図１４を参照して、ライン型ヘッド不良ノズル検出部７５からの検出信号に基づいてライン型ヘッド１０の不良ノズルの有無を判別し、不良ノズルが無ければ、判断設定部７３は、画像データ７４をライン型ヘッド１０の各ノズルに印写情報として対応付けして記憶部７２に格納する。この記憶部７２に記憶された情報が制御部７１に送られ、ライン型ヘッド駆動部８１に印写命令として伝えられ、用紙２の搬送動作と同期を取ってライン型ヘッド１０によってインク滴を吐出して印写を行って画像を形成する。
【０１３９】
これに対して、ライン型ヘッド１０に不良ノズルが有るときには、画像データ７４と不良ノズル位置からライン型ヘッド１０で印写可能か否かを判断設定部７２にて比較検討して判別する。例えば、単色印写のため、他のインク１１は必要ないか、地のままで不良ノズル位置に印写する情報が無いなど、不良ノズルが存在していても画像形成には影響を与えないことがある。
【０１４０】
そこで、この判別の結果、不良ノズルが画像形成のためには必要ないと判別したときには、上述した不良ノズルが無い場合と同様に、判断設定部７３は、画像データ７４をライン型ヘッド１０の各ノズルに印写情報として対応付けして記憶部７２に格納する。この記憶部７２に記憶された情報が制御部７１に送られ、ライン型ヘッド駆動部８１に印写命令として伝えられ、用紙２の搬送動作と同期を取ってライン型ヘッド１０によってインク滴を吐出して印写を行って画像を形成する。
【０１４１】
このように、不良ノズルを補完する必要がないときは、たとえ補完不可能でも、その判別処理を飛ばすことにより、不要な処理がなくなり、処理速度の高速化を図れ、所期の画像を得ることができる。
【０１４２】
これに対して、画像データ７４を形成するためにライン型ヘッド１０の不良ノズルが必要であると判別したときには、判断設定部７３では、ＨＰ検出部７７からの情報からホームポジションＨＰの移動量を算出し、速度テーブル格納部７８から不良ノズル間の速度テーブルを選択して読み出し、前述した（３）式に示すように、補完のために必要な補完用ヘッド５０の必要ノズル数ｍを算出し、補完可能であるか否かを判別する。
【０１４３】
このように、補完可能か否かを判別することによって、補完不可能な場合にまで補完用ヘッドを移動させて補完動作を実行させることが無くなり、処理の簡略化を図れる。
【０１４４】
この場合、不良ノズルを補完するのに必要なノズル数と第２記録ヘッドの補完可能なノズル数を比較することで補完可能か否かの判別を行うことによって、正確に判別を行うことができる。また、補完するのに必要なノズル数を第２の記録ヘッドが補完のために往復動作する時間に基づいて算出することで、簡単に算出することができる。
【０１４５】
そして、補完可能であれば、新たなホームポジションＨＰ位置情報、不良ノズル間の速度テーブル情報、及びライン型ヘッド１０の不良ノズル以外の画像データ７４をライン型ヘッド１０の不良ノズル以外のノズルに印写情報として対応付けして記憶部７２に格納し、ライン型ヘッド１０の不良ノズル部の画像データ７４を補完用ヘッド５０の不良ノズル以外のノズルに印写情報として対応付けして記憶部７２に格納する。
【０１４６】
これにより、記憶部７２に格納された情報が主制御部７１に送られ、主制御部７１はライン型ヘッド駆動部８１、ヘッドモータ駆動部８３、補完用ヘッド動部８２に印写命令として伝えられ、ヘッドモータ８４、補完用ヘッド５０、ライン型ヘッド１０を動作させて、用紙２の搬送動作と同期を取って印写を行って画像形成する。
【０１４７】
このとき、判断設定部７３にて補完用ヘッド５０の必要ノズル数ｍを算出した結果、補完不可能と判断された場合には、図１５に示すように、補完用ヘッド５０での画像データ７４の印写予想時間を算出し、表示部８９に印写可否の入力情報とともに、記憶部７２に記憶されて主制御部７１を通して画像形成装置の表示部８９に表示する。また、この情報は、同様に主制御部７５を通じてコンピュータ等印写命令を出した外部装置に出力される。
【０１４８】
そして、画像形成装置の表示部８９を含む操作パネルやコンピュータ等外部装置（ホスト）から印写を行う旨の指示が入力されたときには、画像データ７４を補完用ヘッド５０の不良ノズル以外のノズルに印写情報を対応付けして記憶部７２に格納して、その情報が主制御部７１に送られヘッドモータ駆動部８３、補完用ヘッド駆動部８２に印写命令として伝えられる。用紙２の搬送動作は補完用ヘッド５０の印写可能ノズル数に対応した送り量の間欠送り動作となって、この間欠送り動作と同期を取って補完用ヘッド５０の不良以外のノズルにて印写を行い画像形成する。
【０１４９】
一方、画像形成装置の表示部８９を含む操作パネルやコンピュータ等外部から印写をしない旨の指示情報が与えられたときには、ライン型ヘッド１０の交換要の情報や修理要の情報や、不良ノズル番号等を画像形成装置の表示部８９に表示するとともに、コンピュータ等外部装置に転送する。
【０１５０】
このように、ライン型記録ヘッドの不良ノズルを補完不可能なときには第２の記録ヘッドで印写するか否かの判断を促す情報を出力することで、画像形成装置の使用者の判断を仰ぐことができるようになる。
【０１５１】
そして、第２の記録ヘッドによる印写を行う旨の情報が与えられたときに第２の記録ヘッドによる印写動作を行うことで、ヘッド交換等の修理を行うまでの緊急対応での所望の画像形成を行うことができるようになる。また、第２の記録ヘッドによる印写を行う旨の情報を与えられないときには、あるいは、当該情報が与えられた場合にも、不良ノズルの情報を出力することで、メンテナンスや修理が行いやすくなる。
【０１５２】
このように、ライン型ヘッドに不良ノズルが存在しても、所期の画像を形成することができ、液滴吐出方式による画像形成装置の信頼性が飛躍的に向上する。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の画像形成部の構成図である。
【図２】同画像形成部の平面説明図である。
【図３（ａ）】同画像形成装置に補完動作の準備動作の説明に供する説明図である。
【図３（ｂ）】同じく図３（ａ）に続く状態の説明図である。
【図３（ｃ）】同じく図３（ｂ）に続く状態の説明図である。
【図３（ｄ）】同じく図３（ｃ）に続く状態の説明図である。
【図３（ｅ）】同じく図３（ｄ）に続く状態の説明図である。
【図４】ライン型ヘッドの他の構成例を説明する平面説明図である。
【図５】補完動作の実施例１の説明に供する平面説明図である。
【図６】補完動作の実施例２の説明に供する平面説明図である。
【図７】補完動作の実施例３の説明に供する平面説明図である。
【図８】補完動作の実施例６の説明に供する平面説明図である。
【図９】補完動作の実施例７の説明に供する平面説明図である。
【図１０】補完動作の実施例８の説明に供する平面説明図である。
【図１１】不良ノズル補完時の速度線図を示す説明図である。
【図１２】不良ノズル補完時における速度線図の他の例を示す説明図である。
【図１３】同画像形成装置の制御部の一例を示す概略ブロック図である。
【図１４】補完処理の説明に供するフロー図である。
【図１５】同じく補完処理の説明に供するフロー図である。
【図１６】補完用ヘッドを持たない画像形成装置の画像形成部の構成図である。
【図１７】同画像形成部の平面説明図である。
【図１８】同画像形成部による画像形成動作時の平面説明図である。
【図１９】同画像形成部による形成画像とノズル不良の関係を説明する平面説明図である。
【符号の説明】
【０１５４】
１…ライン型記録ヘッドユニット
２…記録媒体（用紙）
１０…ライン型記録ヘッド
１１…インク滴
１３…ノズル
３１…ライン型記録ヘッドキャップ
５０…補完用記録ヘッド
５１…補完用記録ヘッドキャップ
７１…主制御部
７３…判断設定部
７５…ライン型ヘッド不良ノズル検出部
７６…補完用ヘッド不良ノズル検出部
８４…ヘッドモータ
８９…表示部
【図１】
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【図２】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図３（ｃ）】
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【図３（ｄ）】
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【図３（ｅ）】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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